PRIMJENJENA SATELITSKA NAVIGACIJA KORISNIKA RAZDIOBA POGREAKA IONOSFERSKO KANJENJE
PRIMJENJENA SATELITSKA NAVIGACIJA KORISNIČKA RAZDIOBA POGREŠAKA IONOSFERSKO KAŠNJENJE POSTUPCI UBLAŽAVANJA UTJECAJA IONOSFERSKOG KAŠNJENJA: - TROPOSFERSKO KAŠNJENJE - VIŠESTRUKA REFLEKSIJA SATELITSKOG SIGNALA
Korisnička razdioba pogrešaka GNSS položajna pogreška određenog korisničkog prijamnika rezultat je dviju nezavisnih izvora grešaka: • UERE – User Equivalent Ranging Error – korisnički ekvivalent raspona pogreške • GDOP – Geometric Dillution Of Precision – geometrijsko raspršenje točnosti UERE – se formira kao rezultat različitih utjecaja kojima je izložen satelitski signal prilikom propagacije od satelitske do korisničke antene GDOP – je rezultat trenutnog prostornog rasporeda satelita. To je bezdimenzionalna veličina veća od 1. 2
Korisnička razdioba pogrešaka • 3
Korisnička razdioba pogrešaka Pogreške korisničke komponente • Pogreška zbog višestrukih putova (Multipath Effect Error), nastaje zbog činjenice da u antenu korisničkog prijamnika za satelitsko određivanje položaja ulaze satelitski EM signali - radiovalovi, koji su prošli različite putove, uglavnom zbog refleksije od okolnih objekata (zgrade, metalni objekti, oplata zrakoplova, automobila, …) koji se nalaze u okolini korisničke antene. U iznimno nepovoljnim uvjetima (urbano okruženje), zbog lošeg izbora mjesta antene satelitskog prijamnika na zrakoplovu ili brodu, pogreška zbog višestrukih putova može čak doseći razinu ionosferske pogreške. Za korekciju ovog efekta ili se može koristiti specijalna GPS antena koja ublažuje ovaj efekt degradacije signala (filtrira signale koji imaju kut elevacije manji od 10°) ili se ovo rješava adekvatnim izborom mjesta na koje se postavlja antena • Šum korisničkog prijamnika, nastaje zbog prirodnih ograničenja u izvedbi i konstrukciji prijamnika za satelitsko određivanje položaja, kako u analognom (filtri) tako i u digitalnom (analogno-digitalna pretvorba, digitalni filtri, algoritmi za proračun) dijelu korisničkom prijamnika. 4
Multipath effects – višestruka refleksija 5
Korisnička razdioba pogrešaka Pogreške nastale u propagacijskom mediju (Ionosfersko i Troposfersko kašnjenje) • Ionosfersko kašnjenje - najznačajniji pojedinačni uzrok pogrešaka satelitskog određivanja položaja čak i u uvjetima mirnog svemirskog vremena. Ionosfersko kašnjenje satelitskih signala uzrokovano je postojanjem slobodnih elektrona u ionosferi, zbog čega se radiovalovi ne šire brzinom svjetlosti kao u vakuumu, nego manjom brzinom, proporcionalno je broju slobodnih elektrona, i u prvom približenju kvadratu recipročne vrijednosti frekvencije vala nosioca radiovalova • Troposfersko kašnjenje - nastaje zbog činjenice da se radiovalovi (satelitski EM signali) ne šire brzinom svjetlosti kao u vakuumu, već se šire manjom brzinom. Za razliku od ionosferskog kašnjenja uzrok ovoj pojavi nalazi se u donjim neutralnim dijelovima atmosfere, a promjenu brzine širenja radiovalova uzrokuje promjena temperature, tlaka i relativne vlažnosti zračnih masa u troposferi kroz koje se šire satelitski signali 6
GPS ionospheric delay – GPS ionosfersko kašnjenje 7
Ionosfersko kašnjenje • 8
Ionosfersko kašnjenje • 9
Ionosfersko kašnjenje • 10
Ionosfersko kašnjenje • • 11
Ionosfersko kašnjenje • TEC – je ovisan o vertikalnom profilu ionosfere (razdiobi gustoće slobodnih elektrona po visini), te o upadnom kutu pod kojim radioval prolazi ionosferom. Put propagacije radiovala direktno se povećava s porastom zenitnog kuta X. Najkraći put je kad je satelit u zenitu korisnika , a najduži je kad je satelit na horizontu korisnika • TEC ima najmanju vrijednost kada radioval upada na granicu ionosfere pod kutom od 90°. Takva se vrijednost TEC-a naziva vertikalni TEC (VTEC). Ova se vrijednost često koristi za usporedbu kao normirana vrijednost za pojedini promatrani slučaj stanja ionosfere. • U nastavku VTEC se koristi kao referentna normirana veličina. Ako radioval upada na srednju visinu ionosfere pod zenitnim kutom X većim od 0 rad (0°) odnosno kutom elevacije manjim od (π/2) rad (90°) vrijednosti TEC i VTEC povezane su sljedećim izrazom: TEC (α) = VTEC cos (α)
TOTAL ELECTRON CONTENT - TEC 13
Ionosfersko kašnjenje : Faktor oblika F(x) ili F(z) IT (IPP) – ionosferska točka u kojoj signal presijeca srednju visinu ionosfere • 14
Ionosfersko kašnjenje • 15
Ionosfersko kašnjenje • 16
Ionosfersko kašnjenje • Praćenjem su uočeni sljedeći karakteristični uzorci ponašanja dinamike VTEC-a : • Dinamika VTEC-a pokazuje naglašenu dnevnu pravilnost. Uočena je vrlo velika kvalitativna sličnost s dnevnom dinamikom ionosferskog i ekvivalentnog ionosferskog kašnjenja, što omogućuje povezivanje u zajednički model ponašanja. Za GPS satelitski sustav uočeno je da su noćne vrijednosti VTEC-a te ionosferskog i ekvivalentnog ionosferskog kašnjenja približno konstantne ili slabo promjenjive i relativno su malih apsolutnih vrijednosti u uvjetima slabe aktivnosti svemirskog vremena. • Dnevne vrijednosti VTEC-a, te atmosferskog i ekvivalentnog ionosferskog kašnjenja imaju približno kosinusnu razdiobu, s vršnom vrijednošću postignutom oko 14: 00 h po lokalnom vremenu. Pritom širina i visina (vršna vrijednost) kosinusne krivulje jako ovise o ukupnom stanju svemirskog vremena i geomagnetskoj širini IO – ionosferske točke u kojoj radioval siječe srednju visinu ionosfere (350 km).
Postupci ublažavanja utjecaja ionosferskog kašnjenja za potrebe satelitskog određivanja položaja korisnika Korisnik satelitske navigacije za potrebe određivanja položaja problemu korekcije ionosferskog kašnjenja može pristupiti na jedan od sljedećih načina: • Ne učiniti ništa i prihvatiti stvarno ionosfersko kašnjenje kao neminovnost čime prihvaća proširenje granica pogrešaka GNSS sustava • Koristiti dvofrekvencijski prijamnik (u principu vrlo skup) • Primijeniti neki od fizikalnih korekcijskih modela • Primijeniti neki od empirijskih korekcijskih modela 18
Nekorigirano ionosfersko kašnjenje • 19
Ionosfersko kašnjenje korigirano dvofrekvencijskim mjerenjima Korisnici koji su opremljeni posebnim prijamnicima s mogućnošću istodobnog mjerenja vremena rasprostiranja za dva radiosignala različitih frekvencija, mogu stvarno ionosfersko kašnjenje odrediti izravno i odmah ga primijeniti kao korekciju Vrijednosti ionosferskog kašnjenja za svaki pojedini satelit u području vidljivosti jednom izmjerene dvofrekvencijskim GPS prijamnikom, mogu se distribuirati ostalim korisnicima u lokalnom području, čime je moguće ostvariti znatno smanjenje GPS ionosferske pogreške. Ovaj koncept je u potpunosti implementiran u DGPS-u tj diferencijskom GPS postupku određivanja položaja. Širenjem koncepta na niz umreženih diferencijskih GPS stanica, moguće je definirati točne korekcije za šire geografsko područje i to je osnova za stvaranje WAAS (Wide Area Augmentation System) sustava. 20
Teorijske postavke • 21
Teorijske postavke • 22
Fizikalni korekcijski modeli • 23
Fizikalni korekcijski modeli Prethodno prikazani model daje vrlo preciznu sliku vertikalnog profila iznad promatranog mjesta na Zemaljskoj površini, pod uvjetom postojanja potpunog skupa ulaznih podataka koji uključuju rezultate: • Terestričkih mjerenja vrijednosti TEC-a • Radarskog sondiranja ionosfere (ionosonde) • Eksperimentalno dobivenih podataka o stanju gornjih slojeva ionosfere (satelitska mjerenja) Ovi modeli traže izvođenje vrlo kompleksnih algoritama, što njihovu primjenu ograničava na velike računalne sustave sa snažnim računalima i stalnim izvorima napajanja. Fizikalni korekcijski modeli mogu se primijeniti u kontrolnim središtima sustava za satelitsko određivanje položaja, za točnije određivanje globalnih i regionalnih korekcijskih modela. Ovi modeli su gotovo neprimjenjivi za izravno određivanje korekcija od strane krajnjih korisnika GNSS sustava, posebice ako se određivanje položaja obavlja u realnom vremenu 24
Empirijski (iskustveni) korekcijski modeli Temelje se na iskustvenim modelima ionosfere, odnosno iskustvenim modelima prostorne razdiobe slobodnih elektrona po visini u ionosferi, te na postojećim podacima o prethodnim uzorcima dinamike ionosferskih promjena Međunarodna referentna ionosfera (International Reference Ionosphere – IRI) je jedan od primjera iskustvenog korekcijskog modela. Nastala je na temelju rada velike međunarodne zajednice okupljene u radnim skupinama Međunarodne unije radijske znanosti (International Union of Radio Science – URSI) i Odbora za svemirska istraživanja (Committee on Space Research – COSPAR). IRI se koristi kao međunarodno prihvaćeni standard za specifikaciju ionosferskih parametara, za potrebe istraživanja širenja radiovalova. 25
Empirijski (iskustveni) korekcijski modeli • 26
Empirijski (iskustveni) korekcijski modeli • 27
Klobucha rov model Spada u skupinu najpoznatijih iskustvenih korekcijskih modela. Nazvan je po svom izumitelju, a polazi od opaženih pravilnosti u dnevnom hodu GPS ionosferskog kašnjenja. Na slici je prikazan dnevni hod ekvivalentnog GPS ionosferskog kašnjenja primjenom Klobucharevog modela. 28
KLOBUCHAROV MODEL 29
Klobucharov model • 30
Klobucharov model • 31
Klobucharov model postao je standardnim modelom za korekciju ionosferske pogreške još 80 -tih godina 20 stoljeća. U okviru standardne GPS navigacijske poruke korisnicima se odašilju parametri Klobucharovog modela. Eksperimentalne provjere pokazale su da Klobucharov model može korigirati do 60% GPS ionosferskog kašnjenja. Model je uspješniji što stvarni dnevni hod GPS ionosferskog kašnjenja bolje slijedi kosinusni model, što je karakteristično za relativno mirno stanje svemirskog vremena. Klobucharov model je globalni model, a parametri ovog modela dobivaju se usrednjavanjem izmjerenih parametara svemirskog vremena. Na taj način korisnici dobiju barem djelomično točnu korekciju ionosferskog kašnjenja bez obzira na mjesto na površini Zemlje gdje se nalaze. Nemogućnost korekcije lokalnih ionosferskih poremećaja je drugi veliki nedostatak ovog modela. Ponekad, kad stvarne vrijednosti GPS ionosferskog kašnjenja ne slijede kosinusni dnevni hod, primjena Klobucharovog modela umjesto korekcije, unosi dodatnu pogrešku u postupak satelitskog određivanja položaja korisnika. 32
Troposfersko kašnjenje • GPS signali se lome u prolasku kroz niže dijelove zemaljske atmosfere sastavljene uglavnom od dušika i kisika te vodene pare. Ova pojava naziva se troposferska refrakcija radiovalova odnosno satelitskih signala. Većina vodene pare je na visini ispod 4 km, svakako ispod 12 km mjereno od srednje razine mora. Plinovi dušik i kisik postepeno se razrjeđuju do visine od nekoliko stotina km. Približno ¾ mase plinova nalazi se u području troposfere, a po visini je to do cca 16 km iznad ekvatora i cca 9 km iznad Zemaljskih polova. • Za razliku od ionosfere troposfera nije disperzivna za GPS frekvencije, to znači da indeks refrakcije ne ovisi o frekvenciji signala. Refrakcijski indeks atmosferskih plinova je nešto malo veći od jedinice (n ~ 1, 003) na razini mora, a mnogo je bliži jedinici na najvišim slojevima troposfere. Brzina propagacije GPS signala u troposferi je manja nego u vakuumu i višim slojevima atmosfere, te troposfersko kašnjenje izaziva pogreške u položaju korisnika u približnom rasponu 2, 5 -25 m, u ovisnosti o elevacijskom kutu satelita. Ovo kašnjenje se ne može izračunati iz GPS mjerenja, te korisnik treba koristiti odgovarajuće modele za korekciju troposferskog kašnjenja.
Troposfersko kašnjenje • Povećanje troposferskog kašnjenja ovisi o refrakcijskom indeksu zračnih masa na koje nailazi satelitski signal na svom putu do korisničke antene. Najvažniji faktor je gustoća zračnih masa, koja se može izraziti kao zbroj gustoća sastojaka suhog zraka i sastojaka vodene pare. Ova gustoća ovisna je o tlaku suhog zraka i vodene pare te o temperaturi. Suhi i vlažni sastojci atmosfere utječu različito na propagaciju satelitskog signala i svaki se modelira pojedinačno tj. Odvojeno. • Sastav suhog zraka ovisi o geografskoj širini, sezoni (djelu godine) i nadmorskoj visini i relativno je stabilan. Sastav vodene pare u troposferi je mnogo teže modelirati, on varira u skladu s lokalnim vremenskim i hidrometeorološkim uvjetima i može se vrlo brzo mijenjati. Treba istaknuti da troposfersko kašnjenje, otprilike 90% ovisi o predvidivom stanju suhe atmosfere, a oko 10% ovisi o teško predvidivom stanju mokre atmosfere.
Suho i mokro kašnjenje • 35
Suho i mokro kašnjenje • 36
Suho i mokro kašnjenje • 37
Troposferski model ( demonstracijski primjer) : • 38
Funkcije mapiranja • 39
Funkcije mapiranja • 40
Pogreške uslijed utjecaja višestruke refleksije Multipath ili višestruka refleksija signala - pojava da se satelitski signal koji dolazi sa antene satelitskog predajnika više puta odbije od raznih prepreka i tako po dužem putu stigne u antenu korisničkog prijamnika. Antena primi direktni satelitski signal u liniji vidljivosti do satelitskog predajnika, ali primi i jedan ili više signala koji su se reflektirali od raznih struktura koje se nalaze u blizini prijamne antene i signala reflektiranih sa Zemlje 41
Pogreške uslijed utjecaja višestruke refleksije • Reflektirani signal uslijed višestruke refleksije je zakašnjela i obično slabija verzija originalnog direktnog satelitskog signala. Slijedeće kodno i fazno mjerenje nosećeg signala je zbroj primljenih signala. Veličina pogreške položaja korisnika uslijed višestruke refleksije ovisi o jačini reflektiranog satelitskog signala i kašnjenju između direktnog i reflektiranog signala. Višestruka refleksija signala utječe i na kodna i fazna mjerenja, ali se veličina pogreške bitno razlikuje. • Temeljni način da se smanji utjecaj višestruke refleksije je da se antena korisničkog prijamnika postavi daleko od mogućih reflektivnih površina i točaka, što nije uvijek moguće izvesti. Efekt višestruke refleksije može se smanjiti odgovarajućim dizajnom antene smanjivanjem utjecaja određenih vrsta refleksija (primjerice od tla koje se nalazi ispod antene). Učinak višestruke refleksije se također može umanjiti procesiranjem signala u prijamniku korisnika i za to je razvijeno nekoliko odgovarajućih tehnika.
Pogreške uslijed utjecaja višestruke refleksije • U realnosti mjera imuniteta za višestruku refleksiju signala ugrađena je u strukture signala. Reflektirani satelitski signal čije je kašnjenje veće od 1, 5 chip-a ( 1 chip = 1 μs = 0, 000001 s što odgovara duljinski 0, 3 km ili 300 m) biti će potisnut (izbačen) u korelacijskom procesu izračuna u prijamniku korisnika iz razloga što je autokorelacija za C/A code (course acquisition code) blizu nule za kašnjenja signala duža od 1, 5 chip-a. Takvo kašnjenje signala odgovara produženju staze signala za 450 m kod C/A cod-a , odnosno 45 m kod P coda ( Pcode – Precision code). Jedna od glavnih prednosti više chipping procjene je povećanje imunosti sustava za višestruku refleksiju signala. Utjecaj reflektiranog signala koji kasni za manje od 1, 5 chip-a ovisi o vremenu kašnjenja i amplitudi tog signala. • Uobičajena pogreška višestruke refleksije signala varira u rasponu od 1 m u prikladnim uvjetima ambijenta do 5 m u uvjetima visoko reflektivnog ambijenta.
Pogreške uslijed utjecaja višestruke refleksije • 44
Modeli mjerenja pogrešaka Pogreške mjerenja zbog šuma korisničkog prijamnika i višestruke refleksije ovise o elevacijskom kutu satelita: što je satelit bliže horizontu motrilišta (niža elevacijska visina) snaga primljenog satelitskog signala opada i pogreška višestruke refleksije raste. Kombinirani učinak mjerenja pseudo udaljenosti analizirao je Mograv et al (2000) u „čistom” ambijentu kao funkciju elevacijskog kuta satelita. Na sljedećoj slici prikazani su rezultati mjerenja za dvije kategorije prijamnika , te ovisnost srednje kvadratne greške mjerenja (RMS) uslijed višestruke refleksije , u ovisnosti o elevacijskom kutu satelita : 45
Modeli mjerenja pogrešaka • Vrste prijamnika • Standardni prijamnik • Poboljšani prijamnik (chokering antena, uži korelator , …) • Sateliti sa elevacijskim kutom od <5°-7, 5° su naročito nepovoljni za višestruku refleksiju, dok su sateliti s elevacijskim kutom iznad 20° sasvim prihvatljivi.
Utjecaj višestruke refleksije satelitskog signala na navigacijska rješenja • Efekt višestruke refleksije ima vrlo veliki utjecaj na izračun položaja korisnika u slučaju urbanih naselja i posebice u slučaju unutrašnjih prostora (unutar kuća, tunela…) • Prikazat će se ukratko na temelju rezultata simulacija, stvarni učinak višestruke refleksije na korelacijsku funkciju i na mjerenja pseudo udaljenosti. • Na donjoj slici dan je grafički prikaz korelacijskog rezultata ( ordinata – korelacijska funkcija , apscisa – chip neutralizator na 400 chip-a = 0, 4 ms) :
Utjecaj višestruke refleksije satelitskog signala na navigacijska rješenja • Slika prikazuje tipičnu korelacijsku krivulju dobivenu za GPS C/A kod. Kodni pomak jednak je 400 chip-a što odgovara vremenski 0, 0004 s odnosno 0, 4 ms. Ova krivulja dobivena je na temelju simulacije bez šumova. Korelacijski „peak”, tj maksimum jasno je vidljiv za vremenski pomak, jednak 400 chip-a, što je i očekivano. To se dobije pomoću jednog “pravovremenog” korelatora. Stvarna korelacijska funkcija koja se koristi u „early-late” arhitekturi je doista neznatno modificirana i obuhvaća 3 korelacije. Takva tehnika dozvoljava i omogućuje određivanje trenutka ukrštanja nulte linije, umjesto „peak-a” odnosno maksimuma (kojeg je mnogo teže otkriti i pronaći, nije baš korišten za povratne namjene).
Utjecaj višestruke refleksije satelitskog signala na navigacijska rješenja • „Early-late” korelacija bazira se na dvije lokalne kopije-replike koje moraju biti pravovremene: • „Early-one” – rana replika koja je postavljena ranije u odnosu na stvarnu repliku za frakciju od (1) jednog chip-a (1 chip za prvu simulaciju) ( 1 chip = 0, 000001 s ) • „Late-one” – kasna replika, ista frakcija chip-a , ali kasnija u odnosu na stvarnu repliku. • Uzevši u obzir razliku između “rane” i “kasne” replike, moguće je poboljšati točnost određivanja preciznog korelacijskog vremena. To vrijeme odgovara ukrštanju nulte-linije što je vrlo značajno za povratni kod petlje. Otprilike oko korelacijskog vremena definiranog ugrubo na taj način, ako je „early-late” korelacija pozitivna, tada to znači da prijamnik korisnika treba odgoditi korelacijsko vrijeme (suprotno u slučaju da je korelacija negativna, prijamnik treba dodati korelacijsko vrijeme).
Tipični rezultat „Early-Late” korelacijske funkcije Slika prikazuje eksperimentalni rezultat stvarne “trenutne” i „Early-Late” funkcije korelacije. Kašnjenje je jednako 400 chip-a (0, 4 ms). Na apscisi je chip neutralizator, a na ordinati je korelacijska funkcija. 50
Utjecaj višestruke refleksije satelitskog signala na navigacijska rješenja • Temeljni odnosi vrijeme – duljina za korelacijske funkcije : • 1 chip = 0, 000001 s , 400 chip-a = 0, 0004 s = 0, 4 ms 1 chip = 0, 000001 x 300000 = 0, 3 km = 300 m Sljedeće razmatranje vezano je uz slučaj korelacijskih odnosa kada se pojavi učinak višestruke refleksije. U tom slučaju temeljna ideja je da se uzme u obzir da je satelitski signal u stvarnosti dupliran zbog refleksije od strane raznih površina koje se nalaze u okolici prijamnika. Te reflektirajuće površine mogu primjerice biti zgrade, itd. U tom slučaju satelitski signal je sastavljen od dva superponirana koda koji su u kašnjenju za količinski ekvivalent koji je jednak dodatnom prijeđenom putu signala na temelju višestruke refleksije.
Utjecaj višestruke refleksije satelitskog signala na navigacijska rješenja • Temeljno teorijsko i eksperimentalno pitanje: • Kako na korelacijski „peak”- maksimum, utječe istovremeno djelovanje dva puta koji je satelitski signal prešao? • U odgovoru na ovo pitanje pretpostavlja se da reflektirana putanja signala ima istu amplitudu kao i direktna putanja signala s kašnjenjem od ½ chip-a = 0, 0000005 s , što odgovara duljini od 0, 15 km odnosno 150 m. • Reflektirana putanja signala se kasnije uspoređuje s direktnom putanjom koja je naravno kraća.
Modificirana „Early-Late” korelacija koja uzima u obzir utjecaj višestruke refleksije Grafička slika prikazuje rezultantnu korelacijsku funkciju za „Early-Late” arhitekturu za prostornu razdiobu od “ 1 chip-a” (“ 1/2 chip-a” prije i “½ chip -a” poslije = “ 1 chip” u odnosu na promatranu situaciju). • Iz slike koja prikazuje modificiranu “Early. Late” korelaciju koja uzima u obzir utjecaj višestruke refleksije , uočava se sljedeće: • Stvarna korelacijska funkcija nije više trokut nego prelazi u oblik ploče između “chip-a” 400 i 400, 5 • „Early-Late” funkcije - vrijednost nije više jednaka nuli na 400 “chip-a “ zakašnjenja • Nul-linija sada siječe „Early-Late” funkciju na 400, 25 “chip-a” • Tako proizvedena pogreška reflektiranog signala zbog duže putanje signala je sada jednaka ¼ chipa = 0, 00000025 s što je 75 m duže, u usporedbi s direktnom putanjom. 53
Modificirana „early-late” korelacijska funkcija kod kašnjenja od 1, 5 “chip-a” • Na grafičkoj slici analizira se situacija koja se pojavljuje kada kašnjenje iznosi 1, 5 “chip-a” , odnosno 450 m: • Na temelju analiza slike koja prikazuje modificiranu “Early-Late” korelacijsku funkciju kod kašnjenja od 1, 5 “chip-a” zaključuje se sljedeće : • Jasno se uočava se da se prvo presjecište nul-linije „Early-Late” funkcije pojavljuje na 400 “chipa”. Valja istaći da utjecaj višestruke refleksije ovisi o vrijednosti kašnjenja reflektiranog signala odnosno o produžetku putanje signala.
Utjecaj pogreške višestruke refleksije na pseudo udaljenosti u odnosu na kašnjenje reflektiranog satelitskog signala zbog dužeg puta (1 “chip” razdioba, 0, 2 “chip” razdioba) • Na temelju svega prethodno prikazanog moguće je konstruirati krivulju koja će prikazivati ovisnost korelacijske greške u metrima u odnosu na kašnjenje u “chipovima”: • Iz slike uočava se sljedeće: • „Early-Late” funkcijska razdioba je 1 “chip” i 0, 2 “chip-a” • Ista je amplituda direktnog signala i reflektiranog signala ( To je ujedno i najnepovoljniji slučaj) • Pogreška se mjeri u odnosu na inicijalno kašnjenje od 400 “chip-a”.
Tipična korelacijska funkcija Galileo satelitskog signala • Temeljni problem kod višestruke refleksije je da se ta pojava ne može u potpunosti točno riješiti bez postojanja preciznog modela okoliša oko korisničke antene u realnom vremenu, što nije prikladno za praktičnu uporabu jer zahtijeva vrlo visoke računalne mogućnosti i kompletan kompjutorski opis okoliša. Navedeno se prvenstveno koristi za svrhe znanstvenog istraživanja. Tehnike za smanjenje utjecaja višestruke refleksije razvijene su od proizvođača GNSS sustava i baziraju se na korelatorima, odnosno korelacijskim funkcijama kako je prethodno prikazano.
Rezultantna korelacijska funkcija za Galileo signal • Grafička slika prikazuje primjer dobivanja rezultantne korelacijske funkcije za Galileo signal: • Iz slike je vidljivo da je rezultantna korelacijska funkcija zbroj dviju krivulja: krivulje višestruke refleksije korelacijske funkcije i direktne korelacijske funkcije. Na taj način se zbroj dvaju putova satelitskog signala približio putu stvarnog direktnog satelitskog signala, čime je umanjen utjecaj višestruke refleksije na izračun položajne točnosti korisničkog prijamnika.
Bibliografija 58
Bibliografija 59
- Slides: 59